刚柔结合 满足PCB设计要求多层板

通常，当我们考虑多层电路板PCB设计时，我们经常会想到服务器环境中的电路板机架或游戏平台的组合。但是，如果我们的典型刚性板不适合多层板中使用的物理机箱呢？我们是否愿意为使用柔性电路板付出额外的代价？如果我们能够结合两者的优点怎么办？

在本文中，我们将介绍刚柔结合的优点和性质以及如何更好地满足PCB设计要求多层板。

什么是刚柔性PCB？

在标准中多层电路板PCB设计，我们使用电路板概念将不同的功能电路划分为更小的电路板，并使用各种互连将系统放入单个外壳中。

这个问题标准方法是无法保证互连的可靠性（特别是在考虑电磁干扰/电磁兼容性问题之后）。标准卡缘连接器具有良好的导电性，符合我们的尺寸要求并不总是存在;最好的替代方案是电缆，但是电缆不实用，并且它们不能满足机箱的空间要求。

如果多层电路板设计要求我们互连几个刚性板采用紧凑型外壳，具有高水平连接和高速连接，刚性 - 柔性组合的组合是最佳解决方案。

什么是刚性组合？简单地说，两个或多个刚性板通过柔性部分电连接。

单个柔性层通常由以下材料组成：

柔性聚酰亚胺芯;

导电铜层;

粘合剂

导电铜层夹在两侧用柔性聚酰亚胺粘合剂。聚酰亚胺层和粘合剂层通常被认为是一个单元（称为覆盖层），其可以通过热和压力层压在铜层上。在任何给定的设计中都可以使用多个柔性层。

刚性部分通过标准PCB材料的刚性层添加到柔性层中：

用树脂注入玻璃纤维预浸料，加热时会流动并粘合;

非导电玻璃纤维基层（通常为FR-4）;

传统绿色阻焊膜;

丝网印刷标记和识别信息

柔性聚酰亚胺层和导电铜层通常是在整个板上连续（包括刚性层和柔性层）。然而，一些设计限制了用于用预浸料填充刚性层部分的柔性聚酰亚胺的量。

在设计方面，刚柔结合被认为是一块折叠电路板。这减少了系统中所需的互连总数，并避免了手动步骤，例如将扁平带状电缆焊接到刚性板上。

常见的刚性和软组合配置

标准配置：对称结构堆栈中心的柔性层。它通常使用与标准多层PCB设计类似的均匀层数。

奇数层计数配置：虽然在传统PCB设计中不常见，但奇数层计数在两者上均提供EMI屏蔽柔性层的两侧以满足条带阻抗控制和电磁兼容性要求。

不对称配置：如果柔性层不在堆叠的中心，则认为是不对称的组态。有时对阻抗和电介质厚度的要求变化很大，导致“顶部重”设计。在其他时候，盲孔纵横比可以通过不对称结构减小。由于易于变形和扭曲设计，可能需要按压夹具。

盲孔和埋孔：刚柔结合电路支持连接外部的盲孔PCB层到一个或多个内层而不通过整个板;埋入的通孔连接一个或多个内层而不通过外层。复合通孔结构在处理柔性层时通常需要不对称结构。

屏蔽柔性层：层压在柔性层上的特殊屏蔽膜（如Tatsuta和APlus）。带有导电粘合剂的特殊盖子开口将屏蔽膜接触地面。这些薄膜可以屏蔽柔性区域而不会显着增加厚度。

对于刚性和软组合，有许多不同的配置。刚性和柔性部件之间的层数不需要匹配，这使我们能够完全定制PCB设计以适应密封外壳;只需确保设计符合IPC 2223C中规定的质量标准。

总结

刚性 - 柔性粘合有助于我们满足复杂的几何或电磁干扰要求，允许我们尽可能使用柔性电路或坚固的刚性板，以最大限度地降低制造和装配成本。

由于刚性设计通常可以处理复杂的3D要求，因此必须拥有一个强大的PCB设计软件，该软件支持整体设计方法，以弥合机电领域之间的差距。